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Questão 12 do ENEM 2009

1º dia · Ciências da Natureza · Química: Hidrólise salina e solução-tampão

Sabões são sais de ácidos carboxílicos de cadeia longa utilizados com a finalidade de facilitar, durante processos de lavagem, a remoção de substâncias de baixa solubilidade em água, por exemplo, óleos e gorduras. A figura a seguir representa a estrutura de uma molécula de sabão.

Fórmula estrutural de um sal de ácido carboxílico com longa cadeia carbônica em zigue-zague terminando em CO₂⁻Na⁺.

Em solução, os ânions do sabão podem hidrolisar a água e, desse modo, formar o ácido carboxílico correspondente. Por exemplo, para o estearato de sódio, é estabelecido o seguinte equilíbrio:

\ce{CH3(CH2)16COO- + H2O <=> CH3(CH2)16COOH + OH-}

Uma vez que o ácido carboxílico formado é pouco solúvel em água e menos eficiente na remoção de gorduras, o pH do meio deve ser controlado de maneira a evitar que o equilíbrio acima seja deslocado para a direita.

Com base nas informações do texto, é correto concluir que os sabões atuam de maneira

  1. A
    mais eficiente em pH básico.
  2. B
    mais eficiente em pH ácido.
  3. C
    mais eficiente em pH neutro.
  4. D
    eficiente em qualquer faixa de pH.
  5. E
    mais eficiente em pH ácido ou neutro.
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Resolução comentada

O sabão só age bem quando está na forma de ânion (carboxilato, \ce{RCOO-}). Se ele se converte no ácido carboxílico \ce{RCOOH}, fica pouco solúvel e remove mal a gordura.

O equilíbrio de hidrólise é:

\ce{RCOO- + H2O <=> RCOOH + OH-}

O texto diz que o equilíbrio não deve ser deslocado para a direita, pois ali se forma o ácido. Então é preciso descobrir qual condição de pH o desloca para a esquerda ou para a direita (princípio de Le Chatelier):

  1. Em pH ácido, há muito \ce{H+} no meio.
  2. O \ce{H+} reage com o \ce{OH-} produzido, formando água e retirando \ce{OH-} do lado direito.
  3. Para repor o \ce{OH-} consumido, o equilíbrio desloca-se para a direita, formando mais \ce{RCOOH}. O sabão perde eficiência.
  4. Em pH básico, há excesso de \ce{OH-}, produto da reação. O equilíbrio desloca-se para a esquerda, favorecendo o ânion \ce{RCOO-}, que é a forma eficiente.

Portanto, o meio básico é o que mantém o sabão na forma ativa. Em pH neutro há algum deslocamento para a direita, e em pH ácido o deslocamento é forte.

Alternativa A.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • BO meio ácido consome OH-, desloca o equilíbrio para a direita e forma o ácido carboxílico pouco solúvel, o oposto do desejado.
  • CO pH neutro não impede a formação do ácido; a maior eficiência ocorre quando há excesso de OH-, no meio básico.
  • DO texto diz que o pH deve ser controlado, logo a eficiência depende da faixa de pH.
  • EInclui o pH ácido, que favorece a formação do ácido carboxílico e reduz a eficiência do sabão.

Assuntos: Hidrólise salina e solução-tampão, Deslocamento de equilíbrio (Le Chatelier).

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